RNDr. Lenka Šejnohová, Ph.D. Mikrobiologický ústav Akademie věd ČR, Třeboň

www.alga.cz

¨eustigmatos@gmail.com

URČOVÁNÍ SINIC A ŘAS Jak na to ?

– Logicky a jednoduše –

stačí se pozorně v klidu dívat a srovnávat

Determinační kurz pro hydrobiology, Bohuslavice, 11. 6. 2013

Algatech, Mikrobiologický ústav

AVČR, Třeboň

Opatovický mlýn

Opatovický mlýn v Třeboni - mezníky ve vývoji 1962 AV ČR

RNDr. Ivan Šetlík, CSc.

Mikrobiologický ústav Akademie věd ČR, Třeboň Operační program pro Výzkum a vývoj pro inovace

Botanický ústav Akademie věd Č R

O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie

Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity

REC ET O X – V ýzkumné centrum pro chemii životního

prostředí a ekotoxikologii

Děkuji za pozornost

2011 Algatech

½ 13st. - 1953 (16.st. největší z mlýnů ČK)

CV - RNDr. Lenka Šejnohová, Ph.D.

1998-2003 MSc. PřF UK Kat.botaniky Benátská Praha,

Systematika bezcévných rostlin

2003-2011 BU AV ČR Brno (Ph.D. 2008 PřF MU) BU AV ČR - Odd.experimentální fykologie a ekotoxikologie, Taxonomie, ekologie a toxicita vodních květů sinic; Čištění OV řasami

Popularizace oboru; Organizace kurzů, seminářů a konferencí

2012 MBU AV ČR Třeboň Laboratoř řas.biotechnologie Tř. Eustigmatophyceae Lipidy, Omega mastné kyseliny

Kvalita potravina a udržitelné hospodaření s energií

Proč znát a umět určovat sinice a řasy?

Biotechnologie

Vodárenství

a rekreace

Molekulární

studie

Ekotoxikologie

Bioindikace potravinářství

farmacie

kosmetika

Vím s jakým druhem

pracuji?

Mikrobiologický ústav Akademie věd ČR, Třeboň Operační program pro Výzkum a vývoj pro inovace

Botanický ústav Akademie věd Č R

O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie

Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity

REC ET O X – V ýzkumné centrum pro chemii životního

prostředí a ekotoxikologii

Děkuji za pozornostbiopaliva

3. generace

obsahové látky primární producenti

toxicita

biomasa

Motto:

„Správná identifikace druhů

by měla být zcela nezbytným

předpokladem pro jakékoliv zásahy

do vodní biocenózy.“

Komárek, J. (1999): Přehled planktonních sinic v povodí Labe

Taxonomické jednotky aneb

Jak mezi sebou mluví algologové

Nadříše Prokaryota, Eukaryota

Říše Bacteria, Chromista, Protozoa

Oddělení - phyta (Chlorophyta)

Třída - phyceae (Chlorophyceae)

Řád - ales (Chlorococcales)

Rod Chlorella

Druh Chlorella vulgaris

Kmen zkratka sbírky+číslo (CCALA 896)

rozsivky,

zlativky,

různobrvky,

eustigmatophyceae

Sinice a řasy – determinační znaky: – odvozujte od pozice v systému organismů

sinice

obrněnky chaluhy

krásnoočka

Vědní obor zkoumající sinice a řasy – algologie (fykologie)

zelené řasy

www.sinicearasy.cz

ruduchy

skrytěnky

1) Je objekt vůbec sinice nebo řasa příp. jejich zbytek?

2) Sinice nebo řasa?

3) Typ stélky

4) Rozměry (prohlížíme více buněk/kolonií ve vzorku)

5) Barva

6) Vnitřní obsah a organizace buňky

a) Chloroplasty – barva, typ, počet a jejich umístění

b) Specifické znaky skupin - aerotopy/přítomnost pyrenoidu v chloroplastu

c) Zásobní látky – umístění (mimo nebo v chloroplastu, typ, barva, tvar aj.)

7) Buněčná stěna – H-kusy, výrůstky, tvar, striace (rozsivky)

8) Vlákna – šířka a její poměr k délce buňky

9) Hledání různých stádií ŽC – heterocyty, akinety, zygoty, zoospory, autospory, typ dělení

10) Jak se objekt chová při tlaku na krycí sklíčko, barvení, kultivace aj. pomocné postupy

Základní otázky při mikroskopování: – určování sinic a řas

1) Je objekt vůbec sinice nebo řasa příp. jejich zbytek?

IMPERIUM: Prokaryota IMPERIUM: Eukaryota = jaderní

Oddělení: sinice řasy – zelené řasy, ruduchy,

hnědé řasy, krásnoočka,

obrněnky atd.

2) Sinice nebo řasa - naprosto rozdílné organismy

širší vlákna rozsivky r. Aulacoseira

úzká vlákna sinice r. Planktothrix

ŘASY

- obsah buněk lze rozlišit na

chloroplast (často s pyrenoidem), jádro

SINICE

- obsah buněk není členěn – není jádro, chloroplast

- uvnitř buněk VK sinic jsou pozorovatelné aerotopy a zásobní látky (tmavé tečky) nebo thylakoidy

- zpravidla mají menší buňky než mají řasy (chromatoplasma)

cenobia

zelené řasy

r. Pediastrum

Určovat POZOR jeden preparát - různé roviny ostření

„Řasy“ vs. sinice

Sinice - modrozelené (až šedé)

buňky malých rozměrů

bez členěného obsahu

Řasy – buňky s členěným obsahem

Určovat POZOR jeden preparát - různé roviny ostření

Jeden preparát - různé roviny ostření

Určovat

Nezapomínejte proostřovat více rovin, sinice často

naleznete v jiné rovině ostření než řasy !!!!

Obr. 1 Obr. 2

– rozsivky a zelené řasy - sinice r. Microcystis

3) Typ stélky – počet buněk, přítomnost bičík, sliz

1 buňka

: bičík = monadoidní stélka

(krásnoočka, obrněnky, skrytěnky, ZŘ –

chlamydomonády, část životního cyklu některých

řas - zoospory)

: bezbičíkaté b. = kokální, příp. ve slizu = kapsální

(sinice, HŘ, ČR, ZŘ)

: mnohojaderná buňka: sifonální

(HŘ – Vaucheria)

více buněk

: kolonie – spojení kokálních buněk

: vlákna – nevětvená (sinice, HŘ, ZŘ)

– větvená (ZŘ)

4) Rozměry (prohlížíme více buněk/kolonií ve vzorku)

5) Barva

HŘ, Eustigmatophyceae ZŘ, Hematococcus

! !

6) Vnitřní obsah a organizace buňky

a) Chloroplasty – barva, typ, počet a jejich umístění

ZŘ- Oedogonium

HŘ, Xanth.- Tribonema

HŘ, Xanth.- Tribonema

ZŘ- Ulothrix

HŘ, Xanth.- Vaucheria

ZŘ- Mougeotia

Aerotopy = paralelní sdružení proteinových měchýřků (gas vezicles=GV), které jsou naplněné směsí vzduchu

Syntéza: - závislá na okolních podmínkách - u Microcystis v sedimentech rapidní snížení jejich množství Funkce: vznášení ve vodním sloupci a na hladině – konkurenční boj o světlo s ostatními fotosyntet. organismy

65nm

AEROTOPY

PLYNOVÉ MĚCHÝŘKY

6) Vnitřní obsah a organizace buňky

b) Specifické znaky skupin - aerotopy/přítomnost pyrenoidu v chloroplastu

6) Vnitřní obsah a organizace buňky

c) Zásobní látky – umístění (mimo nebo v chloroplastu, typ, barva, tvar aj.)

7) Buněčná stěna – H-kusy, výrůstky, tvar – schopnost

ho měnit, striace (rozsivky)

Microspora (zelené řasy)

vs.

Tribonema (hnědé řasy – různobrvky)

vývojový paralelizmus

ZŘ- Cosmarium laeve

HŘ, Xanthopyceae

Goniochloris

HŘ, Eustigmatophyceae

Trachydiscus

krásnoočka - Euglena

obrněnky - Ceratium

rozsivky – Gyrosigma,Surirella

8) Vlákna – šířka a její poměr k délce buňky, větvení

Oscillatoria

9) Hledání různých stádií ŽC – heterocyty, akinety,

zygoty, zoospory, autospory, typ dělení

Heterocyty (heterocysty)

- buňky s téměř bezbarvým obsahem (max. slabě nazelenalé)

- od sousedních vegetativních buněk odděleny „zátkami“(ve skutečnosti póry)

- vznikají z vegetativních buněk (proheterocyty)

Tvar: většinou kulovité, ale u některých druhů i oválné nebo na

jednom konci vytažené do špičky (typické pro r. Cylindrospermopsis)

Funkce: fixace molekulárního dusíku (nitrogenáza)

Výskyt: chybí zcela u kokálních typů, u vláknitých pouze u některých rodů

Využití heterocytů při určování sinic VK – sledujeme:

- přítomnost / nepřítomnost

- tvar a velikost

- umístění ve vlákně, příp. pozici k akinetám

H

heterocyt (H)

H H

zátky

Určovat

- tlustostěnné buňky s granulovaným obsahem (zásoba živin)

- tvoří se při nedostatku živin a při vysokém stáří populace

Tvar: většinou oválné nebo cylindrické, u některých druhů i kulovité

Funkce: přežití nepříznivých podmínek, klíčí z nich nová vlákna

Výskyt: chybí zcela u kokálních typů, u vláknitých pouze u některých rodů

Využití akinet při určování sinic VK – sledujeme:

- přítomnost/nepřítomnost

- velikost a tvar

- umístění akinet ve vlákně, příp. pozici k heterocytu

POZOR – tvar akinet se v průběhu jejich vytváření mění, nejprve se z vegetativních buněk

tvoří tzv. proakinety, které mohou být často nejprve kulovité až krátce oválné a až později

dorůstají do charakteristického tvaru, který je uveden v klíči; zralou akinetu lze

spolehlivě poznat podle silné buněčné stěny (tzv. exosporu)

akineta (A)

heterocyt (H)

H

A

A

proakinety

exospor exospor

Určovat

Akinety (artrospory, trvalé spory)

10) Jak se objekt chová při tlaku na krycí sklíčko,

barvení, kultivace aj. pomocné postupy

sinice - Woronichinia

zelené řasy – Chlorococcum: zoosporangia

IMPERIUM: Prokarya

ŘÍŠE: Bacteria

ODDĚLENÍ: sinice (Cyanophyta) Anabaena

Microcystis

Microcystis

Anabaena

Microcystis

Aphanizomenon

Microcystis

Aphanizomenon

flos-aquae

Microcystis aeruginosa

detail kolonie,

v buňkách jsou

vidět aerotopy

tvar kolonie druhu M. aeruginosa

(vlevo) a M. ichtyoblabe (vpravo)

Výskyt: vodní květ

eutrofních nádrží a

rybníků

IMPERIUM: Eukarya

1. ŘÍŠE: prvoci (Protozoa)

ODDĚLENÍ: krásnoočka (Euglenophyta)

krásnoočko

(Euglena) Trachelomonas

IMPERIUM: Eukarya

1. ŘÍŠE: prvoci (Protozoa)

ODDĚLENÍ: obrněnky (Dinophyta)

Peridinium

IMPERIUM: Eukarya

2. ŘÍŠE: Chromista

ODDĚLENÍ: hnědé řasy (Chromophyta) třída: zlativky

Mallomonas

Synura

Vaucheria sessilis

Sifonální řasa s oogamickým

rozmnožováním a početnými oválnými

chloroplasty.

sifonální vlákna s drobnými

chloroplasty

oogonium

Výskyt: stojaté sladké vody - aluviální tůně, jezera, a pod; mikrobiální porosty půdních povrchů.

IMPERIUM: Eukarya

3. ŘÍŠE: rostliny (Plantae)

ODDĚLENÍ: zelené řasy (Chlorophyta)

Haematococcus

chlamydomonáda

(Chlamydomonas) Draparnaldia glomerata

Pediastrum řetízovka

váleč koulivý

(Volvox globator)

deskovka šroubatka

(Mougotia) (Spirogyra)

Micrasterias

žabí vlas

Closterium

Staurastrum

Euastrum

Determinační semináře a kurzy

Determinační semináře – Vědecké čtvrtky v Opatovickém mlýně

na MBU ve Třeboni

http://www.alga.cz/cs/ctvrtky.html

Determinační kurzy - fytobentos, fytoplankton SZU Praha – Mgr.

Petr Pumann, přes Českou algologickou společnost

Mikrobiologický ústav AV ČR,v.v.i. - Sektor fototrofních organismů

Novohradská 237

379 81 Třeboň - Opatovický mlýn

Laboratoř řasové biotechnologie Operační program pro Výzkum a vývoj pro inovace

Mikrobiologický ústav Akademie věd ČR, Třeboň

Botanický ústav Akademie věd Č R

O ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie

Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity

REC ET O X – V ýzkumné centrum pro chemii životního

prostředí a ekotoxikologii

Děkuji za pozornost

Děkuji Vám za pozornost a těším se

na setkání na MBU v Opatovickém mlýně v Třeboni

OP VaVpI Cetrum řasových biotechnologií ED 2.1.00/03.0110

www.alga.cz eustigmatos@gmail.cz